Палеонтологи обнаружили в Гранд-Каньоне необычное месторождение окаменелостей возрастом полмиллиарда лет
Исключительно хорошо сохранившиеся кембрийские окаменелости, обнаруженные в Гранд-Каньоне, показывают, как ускорилась эволюция в богатых ресурсами водах.
В Гранд-Каньоне, одном из самых известных геологических памятников в мире, было обнаружено необычное месторождение удивительно хорошо сохранившихся древних животных, возраст которых насчитывает более 500 миллионов лет.
Это революционное открытие, первое в своем роде в Гранд-Каньоне, включает в себя микроскопические окаменелости моллюсков, питающихся водорослями, ракообразных, питающихся фильтрацией, червеобразных существ с заостренными зубами и даже остатки их предполагаемого рациона.
Для анализа этих организмов исследовательская группа из Кембриджского университета растворила содержащие окаменелости породы и изучила остатки с помощью мощных микроскопов, что позволило получить яркое представление о ключевом этапе ранней эволюции животного мира.
Эволюционная гонка вооружений в богатых водах
Останки датируются периодом между 507 и 502 миллионами лет назад, что относит их к кембрийскому взрыву — переломной эпохе быстрых эволюционных изменений, когда в палеонтологической летописи впервые появились большинство основных групп животных.
В это время в некоторых регионах с богатыми питательными веществами водами наблюдалась интенсивная эволюционная активность, в результате которой животные развивали разнообразные и специализированные черты для питания, передвижения и размножения.
Хотя кембрийские окаменелости обычно состоят из организмов с твердой оболочкой, в нескольких исключительных местах, таких как сланцы Берджесса в Канаде и сланцы Маотяньшань в Китае, сохранились мягкотелые существа до того, как произошло их разложение.
Однако до сих пор мягкотелые кембрийские окаменелости в основном находили в средах с низким содержанием кислорода и бедных питательными веществами, которые вряд ли могли способствовать более продвинутым эволюционным инновациям, наблюдаемым у ранних животных.
Первые кембрийские окаменелости с мягким телом из зоны, богатой ресурсами
Теперь в Гранд-Каньоне обнаружены первые кембрийские окаменелости с мягким телом, или неминерализованные, из эволюционной «зоны Золотой локоны», которая могла бы обеспечить богатые ресурсы для ускорения эволюции ранних животных. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
«Эти редкие окаменелости дают нам более полное представление о том, как выглядела жизнь в кембрийский период», — сказал первый автор статьи Джованни Муссини, аспирант факультета геологии Кембриджского университета. «Сочетая эти окаменелости со следами их роев, следами передвижения и питания, которые можно найти по всему Гранд-Каньону, мы можем воссоздать целую древнюю экосистему».
Муссини и его коллеги из США обнаружили окаменелости во время экспедиции 2023 года вдоль реки Колорадо, которая начала вырезать Гранд-Каньон на территории современной Аризоны пять-шесть миллионов лет назад.
«Удивительно, но до сих пор в Гранд-Каньоне не было найдено много подобных окаменелостей кембрийского периода — были найдены трилобиты и биоминерализованные фрагменты, но не так много мягкотелых существ», — сказал Муссини. «Но геология Гранд-Каньона, где много мелкозернистых и легко раскалывающихся глинистых пород, подсказала нам, что это может быть именно то место, где мы сможем найти некоторые из этих окаменелостей».
Команда собрала несколько образцов породы и привезла их в Кембридж для анализа. Эти камни размером с кулак были растворены с помощью фтористоводородной кислоты, а полученный осадок был отфильтрован через серию сит, в результате чего были обнаружены тысячи миниатюрных окаменелостей. Хотя целых животных не было найдено, многочисленные идентифицируемые анатомические особенности позволили исследователям определить таксономические группы, к которым принадлежали эти образцы.
Адаптации древних ракообразных и моллюсков к питанию
Дальнейшее изучение окаменелостей выявило некоторые из самых сложных способов, которыми животные эволюционировали в кембрийский период, чтобы добывать и поедать пищу. «Это были передовые «технологии» для своего времени, объединяющие несколько анатомических частей в высокоэффективные системы питания», — сказал Муссини.
Многие из этих окаменелостей принадлежат ракообразным, вероятно, из группы, включающей артемию, которую можно узнать по молярным зубам. Эти крошечные существа имели волосоподобные отростки на треугольных бороздках вокруг рта и использовали свои волосатые конечности, чтобы сметать проплывающие частицы пищи, как конвейерная лента. Затем крошечные бороздки на их зубах измельчали пищу. Детализация окаменелостей настолько высока, что рядом с ртом ракообразных можно увидеть несколько частиц, похожих на планктон.
